KR20160096891A - Apparatus for drilling a bent pipe - Google Patents

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강재관
윤우석
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경남대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention relates to an apparatus for drilling a bent pipe and, more specifically, to an apparatus for drilling a bent pipe, which can be generally used in a bent pipe of various shapes. To this end, the apparatus for drilling a bent pipe according to the present invention comprises: a base frame having a working face; a drilling unit having a drilling frame installed to be lifted in the direction of height in the base frame and at least one drilling tool installed in the drilling frame to drill a tubular body in a radial direction; and at least a pair of grip units having a grip part which grips an outer radial face of the tubular body and disposed at both sides of the drilling unit, placing the drilling unit in between, wherein the base frame has a sliding guide part which guides the grip unit to be capable of position movement and angle movement in a plate face direction on the working face, and the grip unit has a sliding part which is slide-guided by being engaged with the sliding guide part.

Description

곡선관 드릴링 장치{APPARATUS FOR DRILLING A BENT PIPE}[0001] APPARATUS FOR DRILLING A BENT PIPE [0002]

본 발명은 곡선관 드릴링 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a curved tube drilling apparatus.

대형 곡선관에 대한 드릴링 작업을 수행할 때는 그 곡선관의 휨 정도 및 직경 형상에 맞는 복수의 전용 지그가 필요하다.When performing a drilling operation on a large curved tube, a plurality of dedicated jigs that match the degree of bending and the diameter of the curved tube are required.

그렇기 때문에 가공하고자 하는 곡선관의 치수가 변경될 때마다 그 곡선관에 대응하는 전용 지그를 별도로 준비해야 되는 문제점이 있다.Therefore, there is a problem that a dedicated jig corresponding to the curved tube must be separately prepared whenever the dimension of the curved tube to be processed is changed.

본 발명의 목적은 다양한 형상의 곡선관에 대해 범용적으로 사용할 수 있는 곡선관 드릴링 장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a curved pipe drilling apparatus that can be used universally for curved tubes of various shapes.

본 발명에 따른 곡선관 드릴링 장치는 작업면을 가지는 베이스프레임과; 상기 베이스프레임에 높이방향을 따라 승강가능하게 설치되는 드릴링프레임과, 상기 드릴링프레임에 설치되어 관상체에 대해 반경방향을 따라 드릴링 가공하는 적어도 하나의 드릴공구를 가지는 드릴링유니트와; 상기 관상체의 외경면을 파지하는 파지부를 가지고 상기 드릴링유니트를 사이에 두고 상기 드릴링유니트의 양측에 배치되는 적어도 한 쌍의 파지유니트를 포함하며, 상기 베이스프레임은 상기 파지유니트를 상기 작업면상에서 판면방향을 따라 위치 및 각도 이동 가능하도록 안내하는 슬라이딩 안내부를 가지며, 상기 파지유니트는 상기 슬라이딩 안내부와 맞물려 슬라이딩 안내되는 슬라이딩부를 갖는다.A curved pipe drilling apparatus according to the present invention includes: a base frame having a work surface; A drilling unit installed in the base frame so as to be able to move up and down along a height direction; a drilling unit installed in the drilling frame and having at least one drill tool for drilling the tubular body along a radial direction; At least one pair of gripping units having gripping portions for gripping outer diameters of the tubular bodies and disposed on both sides of the drilling unit with the drilling unit interposed therebetween, And the sliding unit has a sliding part which is engaged with the sliding guide part and guided in a sliding manner.

여기서, 상기 드릴링유니트는 상기 관상체가 통과할 수 있도록 축선방향을 따라 관통된 통과공을 가지고 상기 드릴링프레임에 지지되어 상기 축선방향을 중심으로 회전가능한 회전부를 가지며, 상기 드릴공구는 상기 회전부에 설치되는 것이 상기 관상체에 대한 상기 드릴공구의 드릴링 위치를 자유롭게 선택할 수 있다.Here, the drilling unit has a rotating part having a through hole penetrating along the axial direction so that the tubular body can pass therethrough and being supported on the drilling frame and rotatable about the axial direction, and the drill tool is installed in the rotating part Can freely select the drilling position of the drill tool relative to the tubular body.

그리고 상기 파지유니트는 상기 관상체가 통과하는 관통공이 형성된 파지프레임을 가지며, 상기 파지부는 상기 파지프레임의 하부에 설치되어 상기 관상체의 하부를 지지하는 하부롤러와 상기 파지프레임의 상부에서 승강가능하게 설치되어 상기 관상체의 상부를 지지하는 상부롤러를 갖는 것이 상기 관상체의 길이방향 이동을 허용하거나 파지하는 것을 선택할 수 있다.The gripping unit includes a lower roller provided at a lower portion of the gripping frame and supporting the lower portion of the tubular body, and a lower roller installed at an upper portion of the gripping frame so as to be able to move up and down. And having an upper roller that supports the upper portion of the tubular body may be selected to allow or grasp the longitudinal movement of the tubular body.

본 발명에 따른 곡선관 드릴링 장치는 다양한 형상의 곡선관에 대해 범용적으로 사용할 수 있다.The curved tube drilling apparatus according to the present invention can be used universally for curved tubes of various shapes.

도 1은 본 발명에 따른 곡선관 드릴링 장치가 직선형 관상체를 드릴링할 때의 모습을 나타낸 사시도이고,
도 2는 곡선형 관상체를 드릴링할 때의 모습을 나타낸 사시도이고,
도 3은 드릴링 유니트의 사시도이고,
도 4는 드릴링 유니트의 정면도이며,
도 5는 파지 유니트의 정면도이다.1 is a perspective view showing a state where a curved pipe drilling apparatus according to the present invention drills a straight tubular body,
2 is a perspective view showing a state in which a curved tubular body is drilled,
3 is a perspective view of the drilling unit,
4 is a front view of the drilling unit,
5 is a front view of the grip unit.

도 1은 본 발명에 따른 관상체 드릴링 장치가 직선형 관상체를 드릴링할 때의 모습을 나타낸 사시도이고, 도 2는 곡선형 관상체를 드릴링할 때의 모습을 나타낸 사시도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 관상체 드릴링 장치는 드릴링 유니트(200)와 파지 유니트(300)가 설치되는 베이스 프레임(100)을 갖는다.FIG. 1 is a perspective view of a tubular body drilling apparatus according to the present invention when drilling a straight tubular body, and FIG. 2 is a perspective view showing a state in which a curved tubular body is drilled. As shown in these figures, the tubular drilling apparatus according to the present invention has a drilling unit 200 and a base frame 100 on which the gripping unit 300 is installed.

베이스 프레임(100)은 하부 바닥부(103)와, 하부 바닥부(103)의 상측에 배치되는 작업면(101) 및 작업면(101)을 바닥부(103)에 대해 지지하는 복수의 지지기둥(102)을 갖는다. 바닥부(103)와 작업면(101)의 판면은 상호 평행하게 연장된다. 바닥부(103)에는 드릴링 유니트(200)가 설치되고, 작업면(101)에는 복수의 파지 유니트(300)가 설치된다. 드릴링 유니트(200)는 높이방향을 따라 연장되어 작업면(101)에 형성된 승강홀(120)을 통과하여 작업면(101)의 상측까지 연장된다. 복수의 파지 유니트(300)는 드릴링 유니트(200)를 사이에 두고 드릴링 유니트(200)의 양측에 배치된다.The base frame 100 includes a lower bottom 103, a work surface 101 disposed on the upper side of the lower bottom 103 and a plurality of support pillars 103 for supporting the work surface 101 with respect to the bottom 103. [ (102). The bottom surface 103 and the flat surface of the working surface 101 extend parallel to each other. A drilling unit 200 is installed on the bottom part 103 and a plurality of gripping units 300 are installed on the work surface 101. The drilling unit 200 extends along the height direction and passes through the lift hole 120 formed in the work surface 101 and extends to the upper side of the work surface 101. A plurality of gripping units 300 are disposed on both sides of the drilling unit 200 with the drilling unit 200 interposed therebetween.

베이스프레임(100)은 파지유니트(300)를 작업면(101) 상에서 판면방향을 따라 위치 및 각도 이동 가능하도록 안내하는 슬라이딩 안내부(111)를 갖는다. 슬라이딩 안내부(111)의 일단부는 작업면(101) 상에 설치된 회동축부(110)에 결합하고, 타단부는 파지유니트(300)의 하단부에 설치된 슬라이딩부(340)와 결합한다. 작업면(101)에는 슬라이딩부(340)의 일정한 위치 및 각도이동을 위해 위치 안내부(113)가 마련된다. 슬라이딩부(340)는 위치 안내부(113)를 따라 이동 가능하다. 위치 안내부(113)는 홈 형상으로 구비된다.The base frame 100 has a sliding guide portion 111 for guiding the grip unit 300 on the work surface 101 so as to be movable in position and angle along the plate surface direction. One end portion of the sliding guide portion 111 is engaged with the rotation shaft portion 110 provided on the work surface 101 and the other end portion is engaged with the sliding portion 340 provided on the lower end portion of the grip unit 300. The work surface 101 is provided with a position guiding part 113 for moving the sliding part 340 at a predetermined position and angle. The sliding portion 340 is movable along the position guiding portion 113. The position guiding part 113 is provided in a groove shape.

이에 따라, 파지유니트(300)는 도 1 및 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이 회동축(110)을 중심으로 회동가능한 슬라이딩 안내부(111)에 의해 작업면(101) 상에서 위치 및 각도 이동이 가능하다. 1 and 2, the grip unit 300 can be moved in position and angle on the work surface 101 by the sliding guide portion 111 which is rotatable about the pivot shaft 110 Do.

도 3은 드릴링 유니트(200)의 사시도이고, 도 4는 드릴링 유니트(200)의 정면도이다. 이들 도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 드릴링 유니트(200)는 높이방향을 따라 승강가능하게 설치되는 드릴링 프레임(235)을 갖는다. 드릴링 프레임(235)은 드릴링 프레임(235)의 하부에 배치되는 승강부(220)에 지지되며, 승강부(220)는 높이방향을 따라 연장된 승강 안내부(225)를 따라 승강 가능하다. 승강안내부(225)는 가로방향을 따라 슬라이딩 가능한 가로 슬라이딩부(210)에 지지되며, 가로 슬라이딩부(210)는 바닥부(103)에서 가로방향으로 연장된 가로슬라이딩 안내부(215)에 지지되어 가로방향 슬라이딩 이동을 할 수 있다.3 is a perspective view of the drilling unit 200, and Fig. 4 is a front view of the drilling unit 200. Fig. As can be seen from these drawings, the drilling unit 200 has a drilling frame 235 which is installed so as to be movable up and down along the height direction. The drilling frame 235 is supported by a lift part 220 disposed at the lower part of the drilling frame 235 and the lift part 220 is movable up and down along the lift guide part 225 extending along the height direction. The lifting and guiding part 225 is supported on the lateral sliding part 210 which can slide along the lateral direction and the lateral sliding part 210 is supported by the lateral sliding guide part 215 extending in the transverse direction at the bottom part 103 So that sliding movement in the horizontal direction can be performed.

드릴링 유니트(200)는 드릴링 프레임(235)에 지지되는 원형상의 회전부(230)를 갖는다. 회전부(230)는 드릴링 프레임(235)에 지지되어 축선을 중심으로 회전 가능하다. 회전부(230)에는 관상체가 삽입되는 관통공(231)이 형성된다. 드릴링 프레임(235)에도 회전부(230)의 관통공(231)과 동심적으로 관통되는 관통공(236)이 형성된다.The drilling unit 200 has a circular rotating portion 230 supported by the drilling frame 235. [ The rotation part 230 is supported on the drilling frame 235 and is rotatable about the axis. A through hole 231 through which the tubular body is inserted is formed in the rotation part 230. The drilling frame 235 is also formed with a through hole 236 which passes through the through hole 231 of the rotation part 230 concentrically.

회전부(230)의 관통공(231) 연부에는 적어도 하나의 드릴공구(250)가 장착될 수 있는 드릴 장착부(237)가 형성된다. 드릴공구(250)는 드릴 장착부(237)에 장착되며, 관통공(231)에 삽입된 관상체를 반경방향을 따라 드릴링할 수 있다.A drill mounting portion 237 is formed on the edge of the through hole 231 of the rotation portion 230 so that at least one drill tool 250 can be mounted. The drill tool 250 is mounted on the drill mounting portion 237 and the tubular body inserted into the through hole 231 can be drilled radially.

도 5는 파지 유니트(300)의 정면도이다. 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 파지 유니트(300)는 사각형상으로 관상체가 통과할 수 있는 통과공이 형성된 파지프레임(310)을 갖는다. 파지프레임(310)의 내측에는 관상체를 파지할 수 있는 파지부가 설치된다.5 is a front view of the grip unit 300. Fig. As shown in FIG. 5, the grip unit 300 has a holding frame 310 in which a passage hole is formed through which a tubular body can pass in a rectangular shape. A gripping portion capable of gripping the tubular body is provided inside the gripping frame 310.

파지부는 파지프레임(310)의 하부에 설치되어 관상체의 하부를 지지하는 하부롤러(330)와 파지 프레임(310)에 대해 승강가능한 승강부(320)에 설치되는 한 쌍의 상부롤러(323)로 이루어진다. 한 쌍의 상부롤러(323)는 상호 둔각을 이루도록 설치되며, 세부적인 각도는 조절될 수 있도록 한다. 하부롤러(330)와 상부롤러(323)는 별도의 모터와 연결되어 회전되거나 회전되지 않도록 고정될 수 있다.The gripping part includes a pair of upper rollers 323 provided at the lower part of the grip frame 310 and provided at the lower part of the lifting part 320 capable of moving up and down relative to the gripping frame 310, . A pair of upper rollers 323 are installed to mutually obtuse angle, and the angle of detail can be adjusted. The lower roller 330 and the upper roller 323 may be connected to separate motors and fixed so as not to be rotated or rotated.

승강부(320)는 파지프레임(310)의 상부에 지지되어 높이방향을 따라 연장된 승강안내바아(325)의 하단부와 결합된다. 이에 따라, 승강부(320)는 작업자에 의한 승강안내바아(325)의 조작에 의해 높이 위치가 변경될 수 있다. 한편, 승강부(320)는 모터의 구동에 의해 자동으로 승강될 수도 있다. 이러한 상부롤러(323)의 승강부(320)에 의한 승강은 다양한 직경의 관상체를 파지할 수 있도록 한다.The elevating portion 320 is coupled to the lower end of the elevating guide bar 325 which is supported on the upper portion of the holding frame 310 and extends in the height direction. Accordingly, the height position of the lifting unit 320 can be changed by the operation of the lifting / lowering guide bar 325 by the operator. Meanwhile, the lifting unit 320 may be automatically lifted or lowered by driving the motor. The lifting and lowering of the upper roller 323 by the lifting portion 320 makes it possible to grasp the tubular bodies of various diameters.

파지프레임(310)의 하부에는 작업면(101)에 대해 슬라이딩 가능한 판상의 슬라이딩부(340)가 결합된다. 슬라이딩부(340)는 베이스프레임(100)의 슬라이딩 안내부(111)와 결합된다. 슬라이딩부(340)는 작업면(101)에 형성된 홈 형상의 위치 안내부(113)를 따라 이동한다. 슬라이딩부(340)의 하부에는 홈 형상의 위치 안내부(113)에 삽입되어 이동할 수 있는 롤러가 설치되는 것이 바람직하다. 한편, 위치안내부(113)는 작업면(101)이 절개된 형상으로 구비될 수 있으며, 이 경우 슬라이딩부(340)는 절개된 위치 안내부(113)에 대응하는 볼트나사를 구비하여 위치 안내부(113)를 따라 이동할 수 있다.In the lower part of the grip frame 310, a plate-shaped sliding part 340 that is slidable with respect to the work surface 101 is engaged. The sliding portion 340 is engaged with the sliding guide portion 111 of the base frame 100. The sliding portion 340 moves along the groove-shaped position guiding portion 113 formed on the work surface 101. The sliding portion 340 may be provided with a roller which is inserted into the groove-shaped position guiding portion 113 and is movable. In this case, the sliding portion 340 may include a bolt thread corresponding to the incised position guiding portion 113, and the position guiding portion 113 may be provided with a bolt thread As shown in FIG.

이러한 구조에 의해, 본 관상체 드릴링 장치는 도 1에서와 같이 드릴링 유니트(200)와 파지 유니트(300)들을 동일 축선 상에 배치하여 직선형 관상체를 드릴링하거나 도 2에서와 같이 파지유니트(300)들의 위치 및 각도를 이동시켜 곡선형 관상체에 대한 드릴링 작업도 수행할 수 있다.With this structure, the tubular body drilling apparatus can drill a straight tubular body by disposing the drilling unit 200 and the gripping units 300 on the same axis as in FIG. 1, The drilling operation can be performed on the curved tubular body.

곡선형 관상체에 대한 드릴링 작업은 다음과 같은 과정을 따라 이루어진다. 먼저, 드릴링 하고자 하는 관상체의 곡률을 파악한 후 파지유니트(300)들을 해당 곡률에 대응하는 위치로 이동시킨다. 그리고 해당 관상체의 일단부를 최외각 측 파지유니트(300)에 삽입한 후 승강부(320)를 하강시켜 상부롤러(323)들이 해당 관상체를 파지하도록 한다. 그리고 상부롤러(323)와 하부롤러(330)를 이용하여 해당 관상체를 다시 삽입방향을 따라 이동시키면서 해당 관상체가 복수의 파지 유니트(300)에 지지된 상태로 드릴링 가공하고자 하는 부위가 드릴링 유니트(200)에 위치하도록 한다.The drilling operation for the curved tubular body is performed as follows. First, after grasping the curvature of the tubular body to be drilled, the grasping units 300 are moved to positions corresponding to the curvatures. Then, one end of the tubular body is inserted into the outermost side holding unit 300, and then the elevating unit 320 is lowered so that the upper rollers 323 grip the tubular body. The upper and lower rollers 323 and 330 are used to move the tubular body along the inserting direction while the tubular body is supported by the plurality of gripping units 300, 200).

해당 관상체의 드릴링 부위가 드릴링 유니트(200)에 위치하면, 복수의 파지 유니트(300)들의 롤러(323, 330)들을 고정하여 해당 관상체가 움직이지 않도록 파지한다. 그리고 회전부(230)를 회전시키면서 드릴 공구(250)를 해당 관상체의 드릴링 위치에 정확히 배치되도록 한다. 위치 설정이 완료되면, 드릴 공구(250)를 이용하여 해당 관상체를 드릴링 가공한다. 드릴링 가공 후에는 복수의 파지 유니트(300)들의 롤러(323, 330)들의 고정 상태를 해제하고 해당 관상체를 인출한다.When the drilling portion of the tubular body is positioned in the drilling unit 200, the rollers 323 and 330 of the plurality of gripping units 300 are fixed and the corresponding tubular body is gripped so as not to move. Then, the drill tool 250 is accurately positioned at the drilling position of the tubular body while rotating the rotation unit 230. When the position setting is completed, the drill tool 250 is used to drill the corresponding tubular body. After the drilling process, the rollers 323 and 330 of the plurality of gripping units 300 are released from the fixed state and the corresponding tubular body is taken out.

100: 베이스 프레임 101: 작업면
102: 지지기둥 103: 바닥부
110: 회동축 111: 슬라이딩 안내부
113: 위치 안내부 120: 승강홀
200: 드릴링 유니트 210: 가로 슬라이딩부
215: 가로슬라이딩 안내부 220: 승강부
225: 승강안내부 230: 회전부
231: 회전부 관통홀 235: 드릴링 프레임
236: 프레임 관통홀 237: 드릴 장착부
250: 드릴공구 300: 파지유니트
310: 파지프레임 320: 승강부
323: 상부 파지롤러 325: 승강안내바아
330: 하부 파지롤러 340: 슬라이딩부100: base frame 101: work surface
102: Support column 103:
110: Pivot shaft 111: Sliding guide
113: position guiding part 120: lift hole
200: Drilling unit 210: Horizontal sliding part
215: lateral sliding guide 220:
225: lift-up guide portion 230:
231: rotation hole 235: drilling frame
236: frame through hole 237: drill mounting portion
250: Drill tool 300: Grasping unit
310: grip frame 320:
323: upper grip roller 325: lift guide bar
330: Lower grip roller 340: Sliding part

Claims (3)

곡선관 드릴링 장치에 있어서,
작업면을 가지는 베이스프레임과;
상기 베이스프레임에 높이방향을 따라 승강가능하게 설치되는 드릴링프레임과, 상기 드릴링프레임에 설치되어 관상체에 대해 반경방향을 따라 드릴링 가공하는 적어도 하나의 드릴공구를 가지는 드릴링유니트와;
상기 관상체의 외경면을 파지하는 파지부를 가지고 상기 드릴링유니트를 사이에 두고 상기 드릴링유니트의 양측에 배치되는 적어도 한 쌍의 파지유니트를 포함하며,
상기 베이스프레임은 상기 파지유니트를 상기 작업면상에서 판면방향을 따라 위치 및 각도 이동 가능하도록 안내하는 슬라이딩 안내부를 가지며, 상기 파지유니트는 상기 슬라이딩 안내부와 맞물려 슬라이딩 안내되는 슬라이딩부를 갖는 것을 특징으로 하는 곡선관 드릴링 장치.In a curved tube drilling apparatus,
A base frame having a work surface;
A drilling unit installed in the base frame so as to be able to move up and down along a height direction; a drilling unit installed in the drilling frame and having at least one drill tool for drilling the tubular body along a radial direction;
And at least a pair of gripping units having gripping portions for gripping outer diameters of the tubular bodies and disposed on both sides of the drilling unit with the drilling unit interposed therebetween,
Wherein the base frame has a sliding guide portion for guiding the gripping unit so as to be positionally and angularly movable along the plane direction on the working surface, and the gripping unit has a sliding portion which is engaged with the sliding guide portion to be guided by sliding. Tube drilling equipment. 제1항에 있어서,
상기 드릴링유니트는 상기 관상체가 통과할 수 있도록 축선방향을 따라 관통된 통과공을 가지고 상기 드릴링프레임에 지지되어 상기 축선방향을 중심으로 회전가능한 회전부를 가지며, 상기 드릴공구는 상기 회전부에 설치되는 것을 특징으로 하는 곡선관 드릴링 장치.The method according to claim 1,
The drilling unit has a rotating part having a through hole penetrating along the axial direction so that the tubular body can pass therethrough and being supported on the drilling frame and rotatable about the axial direction, and the drill tool is installed in the rotating part A curved pipe drilling device. 제1항에 있어서,
상기 파지유니트는 상기 관상체가 통과하는 관통공이 형성된 파지프레임을 가지며, 상기 파지부는 상기 파지프레임의 하부에 설치되어 상기 관상체의 하부를 지지하는 하부롤러와 상기 파지프레임의 상부에서 승강가능하게 설치되어 상기 관상체의 상부를 지지하는 상부롤러를 갖는 것을 특징으로 하는 곡선관 드릴링 장치.The method according to claim 1,
The grip unit has a grip frame formed with a through hole through which the tubular body passes. The grip unit includes a lower roller provided at the lower portion of the grip frame and supporting the lower portion of the tubular body, and a lower roller And an upper roller for supporting an upper portion of the tubular body.
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